DE668107C

DE668107C - Alternating current generator of the homopolar type for generating at least two independently controllable, in particular high-frequency, voltages

Info

Publication number: DE668107C
Application number: DEA79979D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1935-07-12
Filing date: 1936-07-14
Publication date: 1938-11-26

Description

Die Erfindung betrifft Weehselstromgeneratoren der Gleichpolbauart zur Erzeugung von mindestens zwei unabhängig voneinander regelbaren, insbesondere hochfrequenten Spannungen, deren Läufer zwei Polkränze sowie ein zwischen diesen angeordnetes nutenlosies Hilfspolrad und deren Ständer zwei den Läuferpolkränzen zugeordnete genutete und bewickelte Anker, einen dem Hilfspolrad zugeordneten nuten- und wicklungslosen Hilfsanfeer sowie zwei zu beiden Seiten des Hilfsankers angeordnete Erregerwicklungen aufweisen. The invention relates to alternating current generators of the homopolar type for generation of at least two independently controllable, especially high-frequency voltages, whose runner has two pole wreaths as well as a groove-less arranged between them Auxiliary pole wheel and its stator two grooved and associated with the rotor pole rings wound armature, a groove-free and winding-free auxiliary signal associated with the auxiliary pole wheel as well as two excitation windings arranged on both sides of the auxiliary armature.

Die bekannten Maschinen dieser Bauart haben den Nachteil, daß durch eine Regelung der Spannung in dem einen Stromkreis die beiden magnetischen Kreise der Maschine sich gegenseitig beeinflussen und somit-eine vollkommen voneinander unabhängige Spannungsregelung nicht möglich ist.The known machines of this type have the disadvantage that by a regulation of the voltage in one circuit, the two magnetic circuits of the machine are mutually exclusive influence each other and thus-a completely independent voltage regulation not possible.

Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß durch eine bestimmte Unterteilung und Schaltung der Erregerwicklungen vermieden, und zwar dadurch, daß die beiden Erregerwicklungen aus je einer Hauptwicklung und einer dieser entgegenwirkenden Regelwicklung bestehen, und daß die Änderung der Durchflutung einer Regelwicklung von der Änderung der DurchfLutung der der !anderen Regelwicklung zugeordneten Hauptwicklung, beispielsweise durch Reihenschaltung der beiden Wicklungen, abhängig ist. Durch geeignete Auslegung der Haupt- und Regelwicklung kann erreicht werden, daß eine Änderung des einen Erregerstromes den Fluß, der das der anderen Hauptwicklung zugeordnete Blechpaket durchsetzt, nicht beeinflußt.According to the invention, this disadvantage is caused by a specific subdivision and circuit of the excitation windings avoided by the fact that the two excitation windings from one main winding and one counteracting control winding exist, and that the change in the flow of a control winding from the change the flow of the other control winding associated main winding, for example by connecting the two windings in series, is dependent. Through suitable Design of the main and control winding can be achieved that a change in the an excitation current the flux that the other main winding assigned to the laminated core penetrated, not influenced.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.The invention is illustrated in the drawing, for example.

Der Läufer der Maschine besteht aus zwei Teilen 1 und 2, die mit ausgeprägten Polen 3 bzw. 4 versehen sind, und einem nutenlosen Hilfspolrad 5. Die Teile I₁, 2 und 5 des Läufers werden zweckmäßig zu einem einzigen Teil vereinigt, während die ausgeprägten Pole 3 und 4 lamelliert und an den Teilen 1 und 2 befestigt sind. Die den Polteilen 3 und 4 zugeordneten Blechpakete 6 bzw. 7 sind in 'einem Ständer] och 8 angeordnet. Die Ankerwicklungen 9 und 10 sind in den an der Oberfläche der Blechpakete 6 bzw. 7 vorgesehenen Nuten untergebracht. Die in den Ankerwicklungen induzierten Spannungen können -einander gleich oder voneinander verschieden sein. Im Ständer der Maschine ist ferner ein dem Hilfspolrad 5 zugeordneterThe rotor of the machine consists of two parts 1 and 2, which are provided with pronounced poles 3 and 4, respectively, and a slotless auxiliary pole wheel 5. The parts I ₁ , 2 and 5 of the rotor are expediently combined into a single part, while the pronounced Poles 3 and 4 are laminated and attached to parts 1 and 2. The laminated cores 6 and 7 assigned to the pole parts 3 and 4 are arranged in a stand 8. The armature windings 9 and 10 are accommodated in the grooves provided on the surface of the laminated cores 6 and 7, respectively. The voltages induced in the armature windings can be identical to one another or different from one another. In the stator of the machine there is also an auxiliary pole wheel 5 associated with it

nuten- und wicklungsloser Hilf sanfcer 11 vorgesehen, dear aus vollem Material bestehen kann. _; Groove-free and winding-free auxiliary sanfcer 11 is provided, which can consist of solid material. _;

Erfindungsgemäß sind die ErregerwicKhä^ gen unterteilt, und zwar in die Hauptwicklijiy{ gen 12 und 13 und in 'die RegelwicHungäfi¹ 14 und 15, die kreisbogienförmig um den Läufer und konzentrisch zu demselben angeordnet sind. In dem Ausführungsbeispiel sind die Erregerwicklungein innerhalb des Ständerjoches, und zwar die Wicklungen X2 und 14 auf der einen Seite des Hilf sankers 11 und die Wicklungen 13'und 15 auf der anderen Seite des Hilfsankiers angeordnet-Die Hauptwicklungen und die Regelwicklungen sind in dem Ausführungsbeispiel hintereinandergeschaltet. Der Erregerstrom der Hauptwicklung 12 fließt von der Klemme 16 über die Leitung 17, die Wicklung 12, die Leitung 18, die Regelwicklung 15 und die Leitung 19 zur Klemme 20. Der Erregerstrom der Hauptwicklung 13 fließt von der Klemme 21 über die Leitung 22, die Wicklung 13, die Leitung 23, die Regelwicklung 14 und die Leitung 24 zu der Klemme 20.According to the invention, the exciter windings are subdivided into the main windings 12 and 13 and the rule windings ¹ 14 and 15, which are arranged in a circular arc around the rotor and concentric to it. In the exemplary embodiment, the excitation windings are arranged within the stator yoke, namely the windings X2 and 14 on one side of the auxiliary armature 11 and the windings 13 'and 15 on the other side of the auxiliary armature . The excitation current of the main winding 12 flows from the terminal 16 via the line 17, the winding 12, the line 18, the control winding 15 and the line 19 to the terminal 20. The excitation current of the main winding 13 flows from the terminal 21 via the line 22, the Winding 13, line 23, control winding 14 and line 24 to terminal 20.

Die Schaltung der Wicklungen 12, 13, 14 und 15 ist derart, daß die Wicklungen 12 und 13 Durchflutungen erzeugen, die in dem aus den Läuferteilen 1, .2 und 5, dem PoI-teil 3, dem Blechpaket 6, dem Joch 8, dem Blechpaket 7 und dem Polteil 4 bestehenden magnetischen Kreis in derselben Richtung wirken. Die Regelwicklungen 14 und 15 sind dagegen derart angeordnet, daß ihre Durchflutungen denjenigen der Hauptwicklungen 12 bzw. 13 (entgegenwirken.The circuit of the windings 12, 13, 14 and 15 is such that the windings 12 and 13 generate throughflows, which in the runner parts 1, .2 and 5, the PoI part 3, the laminated core 6, the yoke 8, the laminated core 7 and the pole part 4 existing magnetic circuit act in the same direction. The control windings 14 and 15 are on the other hand, arranged in such a way that their flow rates match those of the main windings 12 or 13 (counteract.

Entsprechen die während des Betriebes in den Ankerwicklungen 9 und ι ο induzierten Spannungen «einander, so· wird der magnetische Fluß nur den vorstehend beschriebenen magnetischen Kreis durchsetzen, wähnend der Hilf sanker 11 und das Hilfspolrad 5 von keinem Fluß durchsetzt werden. Sollen jedoch in den Ankerwicklungen Spannungen erzeugt werden, die von diesen Spannungen abweichen, so· wird die von den Erregerwicklungen erzeugte Durchflutung derart geregelt, daß die erforderlichen magnetischen Flüsse die Luftspalte unter den Blechpafceten 6 und 7 durchsetzen, während der Huf sanker 11 und das Hilfspolrad 5 von einem Fluß durchsetzt werden, der gleich der algebraischen Differenz dieser Flüsse ist.Do the during operation in the armature windings 9 and ι ο induced voltages «each other, then the magnetic Flux only enforce the magnetic circuit described above, while the Aux sanker 11 and the auxiliary pole wheel 5 are not traversed by any river. However, should in the armature windings voltages are generated by these voltages differ, the flow generated by the excitation windings is regulated in such a way that that the necessary magnetic fluxes the air gaps under the sheet metal stacks 6 and 7 prevail, while the hoof sank 11 and the auxiliary pole wheel 5 from a river which is equal to the algebraic difference of these flows.

Die Erregerwicklungen sind erfindungsgemäß derart bemessen, daß bei einer Änderung des Erregerstromes einer Hauptwicklung die von der anderen Hauptwicklung und der ihr zugeordneten Regelwicklung erzeugte Gesamt durchflutung in entgegengesetztem Sinne um einen Betrag geändert wird, welcher zu der Änderung der von der ersteren Hauptwicklung und der ihr zugeordneten Regelwicklung erzeugten Gesamtdurchflutung in einem Verhältnis steht, das gleich ist dem Verhältnis der Leitfähigkeit des Luftspaltes ϊ^φεχ dem Hilfsanker zu der Summe der LeitüfMigkeiten der Luftspalte unter dem Hilfs-"änker und unter dem der Hauptwicklung zugeordneten Anker. Dadurch wird ermöglicht, daß eine Änderung der Erregung für die Ankerwicklung des einen Ständerblechpaketes auf den magnetischen Fluß, der das andere Ständerblechpaket durchsetzt, keine Wirkung ausübt.According to the invention, the excitation windings are dimensioned in such a way that when the excitation current of a main winding changes, the total flow generated by the other main winding and its associated control winding is changed in the opposite sense by an amount that corresponds to the change in that of the first main winding and that associated with it Control winding generated in a ratio that is equal to the ratio of the conductivity of the air gap ϊ ^ φεχ of the auxiliary armature to the sum of the conductivities of the air gaps under the auxiliary "armature and under the armature assigned to the main winding. This enables a change the excitation for the armature winding of one stator core has no effect on the magnetic flux that penetrates the other stator core.

Sind die Hauptwicklungen 12 und 13 und die Regelwicklungen 15 bzw. 14, wie die Abbildung zeigt, in Reihe oder gleichwertig geschaltet, so wird das Verhältnis der Windungszahl der Hauptwicklungen 12 und 13 zu der Windungszahl der Regelwicklungen 15 bzw. 14 gleich dem oben angegebenen Verhältnis gemacht. Ist beispielsweise die Leitfähigkeit des Luftspaltes unter dem Hilfsanker 11 gleich derjenigen der Luftspalte unter den Blechpaketen 6 und 7, so· würden die Regelwicklungen 14 und 15 nur die Hälfte der Dürehflutung erzeugen wie die Hauptwicklungen 13 ,und 12. Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß die Änderung des Erregerstromes der Hauptwicklung 12 oder 13 eine Änderung des die Luftspalte unter den Blechpaketen 6 bzw. 7 durchsetzenden magnetischen Flusses und daher auch der in den Wicklungen 9 bzw. 10 induzierten Spannung bewirkt, jedoch den die Blechpakete 7 bzw. 6 durchsetzenden Fluß nicht beeinflußt, sondern eine Vergrößerung oder Verringerung des den Hilfsanker 11 durchsetzenden Flusses hervorruft. Are the main windings 12 and 13 and the control windings 15 and 14, as shown in the figure shows, connected in series or equivalent, the ratio of the number of turns is of the main windings 12 and 13 to the number of turns of the control windings 15 and 14 are made equal to the ratio given above. For example, is conductivity of the air gap under the auxiliary anchor 11 is equal to that of the air gap under the laminated cores 6 and 7, so · would the control windings 14 and 15 only half the downdraft as the main windings 13, and 12. With this arrangement it is achieved that the change in the excitation current of the main winding 12 or 13 a change in the air gaps under the laminated cores 6 or 7 penetrating magnetic flux and therefore also that in the windings 9 or 10 causes the induced voltage, however, which penetrates the laminated cores 7 and 6, respectively Flow does not affect, but an increase or decrease in the den Auxiliary anchor 11 causes penetrating river.

Eine derartige Arbeitsweise ist möglich, da eine merkliche Ankerrückwirkung in Maschinen dieser Art nicht vorhanden ist und der erforderliche Betrag der Durchflutungen, die von den Hauptwicklungen und den Regelwicklungen erzeugt werden, nur von dem oben i°5 angegebenen Verhältnis abhängen.Such a way of working is possible because of the noticeable armature reaction in machines of this type does not exist and the required amount of flooding, those of the main windings and the regular windings only depend on the ratio given above in i ° 5.

Statt die Hauptwiddungen und die Regelwicklungen in Reihe zu schalten, können sie auch in anderer Weise derart zusammengeschaltet werden, daß jede Änderung des eine Hauptwicldung durchfließenden Stromes eine der Erfindung entsprechende Änderung des die dieser Hauptwicldung nicht zugeordneten Regelwicklung durchfließenden Stromes bewirkt.Instead of the main riddles and the rule windings connected in series, they can also be connected together in other ways that every change in the current flowing through a main winding a change corresponding to the invention of the one not assigned to this main development Control winding caused by flowing current.

Claims

Patent claims:

ι. AC generator of the homopolar type for generating at least two independently controllable, especially high-frequency voltages, whose runner has two polar wreaths and one

between these grooveless auxiliary impeller and its stand two the Grooved and wound armatures associated with rotor pole wreaths, one of the. Auxiliary pole wheel associated groove-free and winding-free auxiliary armature and two exciter windings arranged on both sides of the auxiliary armature has, characterized in that the two excitation windings

ίο each from a main winding (12, 13) and one of these counteracting regular winding (14, 15) exist, and that the, Change in the flow of a control winding (14 or 15) from the change the flooding of the main winding assigned to the other control winding (15 or 14) (13 or 12), for example by connecting the two windings in series (14 with 13 or 15 with 12).

2. AC generator according to claim i, characterized in that the The excitation windings are> dimensioned so that when there is a change in the excitation current a main winding (12 or 13) that of the other main winding (13 or 12) and the control winding assigned to it (15 or 14) generated total flow is changed in the opposite sense by an amount which corresponds to the change. tion of the development of the former chief (12 or 13) and their associated control winding (14 or 15) generated Total flow is in a ratio that is equal to the ratio of Conductivity of the air gap under the auxiliary anchor (11) to the sum of the conductivities the air gap under the auxiliary anchor (11) and under that of the main winding (12 or 13) associated anchor (6 or 7).

1 sheet of drawings